新疆东天山中生代金属成矿动力学背景研究

中生代是东天山地壳演化过程中一个重要的构造转换阶段,形成了两期金属矿床:印支期和燕山期矿床。笔者论述了东天山印支期、燕山期成矿特征和地球动力学背景,认为印支期矿床形成主要与塔里木以北地区由南向北的挤压和推覆作用而产生的大规模韧性剪切变形与岩浆活动有关,部分矿床(钒钛磁铁矿)与早侏罗纪新疆地区普遍发育的板内伸展作用有关;燕山期矿床形成主要与蒙古一鄂霍茨克洋向南北两侧俯冲而发生的岩浆侵位有关。这个结论对新疆东部找矿具有重要的指导意义。     

桂东-粤西地区中生代成矿规律及动力学机制探讨

对区内地质构造特征、花岗岩岩石学的综合研究表明,本区中生代岩石圈经历了碰撞挤压（224－265Ma）、由挤压到伸展的构造转换（154－163Ma）及强烈拉张伸展（80－120Ma）三个阶段的构造演化过程。成矿作用集中发生在中侏罗世及白垩纪,分别受控于燕山早期岩石圈的构造转换及燕山晚期的拉张伸展。岩石圈的构造转换与其自身热流值的增高有关,岩石圈伸展减薄的构造背景是区内中生代大规模成矿的一级控制因素,矿床定位分布则受控于局部动力系统转换,它们是不同动力系统之间相互转换过程中的产物。     

铜陵矿集区构造-流体-成矿系统演化格架

铜陵矿集区的成矿作用与印支—燕山期特定构造背景控制下的岩浆活动密切相关 ,地壳浅部成矿岩浆运移侵位过程和主成矿期构造变形机制是建立区域构造流体成矿系统演化格架的两个关键问题。通过对区域重磁异常、遥感影像的线性解译结果和区域变形变质作用的分析 ,确定了在区域中部存在一浅层隐伏岩体 ,从而进一步查清了浅部成矿岩浆运移侵位过程 ;引入复杂性科学的思维 ,对基础地质资料进行了重新分析 ,提出铜陵矿集区在印支—燕山期经历了“先剪后压”的递进变形这一新认识。在此基础上 ,结合区域构造演化背景 ,总结了铜陵构造流体成矿系统演化格架 ,即 :(1 )印支期初始 ,在华北、华夏板块的挤压下 ,下扬子地块内部发育了系列岩石圈断裂与地壳断裂 ,使其裂解为很多与铜陵矿集区类似的次级地质单元 ;同时断裂的深切割作用引发了下地壳—上地幔的岩浆活动 ,岩浆沿深断裂上侵 ,分别在 2 0km和 1 0km左右形成深部和中部的岩浆房 ;(2 )印支中期开始 ,相对独立的铜陵矿集区在周围地质单元的夹持和围限下 ,经历了挤压 -剪切的递进变形 ,形成了 3套主要构造形迹 (包括北东向“S”型褶皱、北东向顺层滑脱断层和北西向左型走滑断裂 ) ,其组成了盖层的导流控矿网络 ;同时由于剪切作用导致的区域中部拉伸减薄 ,中部岩     

华南东部中生代岩浆作用的动力学背景及其与铀成矿关系

中国东南大陆在中生代岩浆作用十分强烈 ,形成了大批稀有和有色金属矿床。发生在早中生代 (T)的印支运动和晚中生代 (J K)的燕山运动是发动该区岩浆作用和成矿作用的动力条件。印支运动在区域挤压框架下导致华南大陆发生板内伸展作用 ,形成印支期花岗岩。燕山运动是相对于印支运动的后造山地质事件 ,以岩石圈发生强烈裂解为特征 ,诱发了大规模岩浆活动 ,并形成了丰富的矿产资源。受燕山期构造 岩浆热事件叠加的印支期花岗岩与铀成矿关系密切 ,可能是铀源体。因此 ,在华南的铀矿找矿工作应加强对印支期花岗岩分布格局和成矿因素的研究     

胶东矿集区大规模成矿时间和构造环境

本文全面收集了胶东矿集区矿床和相关岩石的同位素年龄,讨论了该区金矿床大规模成矿的时间和构造背景.数据显示成矿作用发生于中生代,以110～130Ma为高峰;成矿事件同步或略滞后于中生代花岗岩浆活动.铷锶和锆石SHRIMP年龄表明中生代花岗岩类形成于多次热事件,大量继承锆石的存在和较高的ISr值(＞0.709)指示花岗岩浆主要源于地壳物质的部分熔融或重熔.矿石和成矿流体的Isr值普遍高于0.709,并略高于中生代花岗岩类,指示成矿流体和物质主要来自地壳内部.讨论显示,中生代华北与华南古板块的碰撞造山作用是导致胶东矿集区形成的主导因素;花岗岩类侵入和大规模成矿作用耦合于碰撞造山带的3阶段地球动力学演化,即早阶段挤压-地壳缩短-隆升,中阶段岩石圈拆沉并转向伸展构造体制,晚阶段伸展;最强烈的成矿作用发生在碰撞造山过程的挤压向伸展转变期;已建立的碰撞造山成岩成矿和流体作用模式可以较好解释胶东矿集区的矿床、花岗岩类的特征.     

大陆碰撞成矿论

基于经典的板块构造而建立的成矿理论已日臻完善,完好地解释了增生造山成矿作用及汇聚边缘成矿系统发育机制,但却无法解释碰撞造山成矿作用及大陆碰撞带成矿系统。通过对青藏高原碰撞造山与成矿作用的详细研究,并与中国秦岭和其它碰撞造山带综合对比,本文系统提出了一套全新的大陆碰撞成矿理论,简称"大陆碰撞成矿论",初步阐明了大陆碰撞带成矿系统和大型矿床的成矿动力背景、深部作用过程和形成机制。该理论认为,伴随大陆三段式碰撞过程而发育的主碰撞陆陆汇聚环境、晚碰撞构造转换环境和后碰撞地壳伸展环境,是大陆碰撞带成矿系统和大型矿床的主要成矿构造背景。对应于三段式碰撞而在深部出现的俯冲板片断离、软流圈上涌和岩石圈拆沉过程,是导致大规模成矿作用的异常热能驱动力。伴随三段式碰撞而分别出现的压-张交替或压扭/张扭转换的应力场演变,是驱动成矿系统形成发育的构造应力机制。大陆碰撞产生的不同尺度的高热流、不同起源的富金属流体流、不同级次的走滑-剪切-拆离-推覆构造系统和张性裂隙系统,是形成成矿系统和大型矿床的主导因素。成矿金属在碰撞形成的壳/幔混源高fO2岩浆-热液系统、地壳深熔低fO2岩浆-热液系统、剪切变质-富CO2流体系统以及逆冲推覆构造驱动的区域卤水系统和浅位岩浆房诱发的对流循环流体系统中,伴随成矿金属的积聚与淀积是形成大型矿床的关键机制。"大陆碰撞成矿论"还强调,完整的大陆碰撞过程可以引发三次大规模成矿作用,形成一系列标示性的大型矿床:在主碰撞陆陆汇聚成矿期,大陆碰撞引发地壳加厚与深熔,产生富W-Sn壳源花岗岩,形成花岗岩型Sn-W矿床;大陆俯冲板片断离诱发软流圈上涌,产生富金属的壳/幔混源花岗闪长岩,形成岩浆-热液型或叠合型Pb-Zn-Mo-Fe矿床;大陆碰撞从变质地体排挤出富CO2流体,在剪切带形成造山型Au矿,从造山带排泄出建造流体,在前陆盆地形成MVT型Zn-Pb矿。在晚碰撞构造转换成矿期,大规模走滑断裂系统诱发壳幔过渡带和富集地幔减压熔融,其岩浆在浅部地壳岩浆房出溶成矿流体,分别形成斑岩型Cu(-Mo-Au)矿床和碳酸岩型REE矿床;深切岩石圈的剪切作用与下地壳变质产生含Au富CO2流体,形成造山型Au矿;逆冲推覆构造驱动地壳流体长距离迁移汇聚、走滑拉分导致流体大量排泄和充填,形成Pb-Zn-Cu-Ag矿。在后碰撞地壳伸展成矿期,新生下地壳部分熔融产生富金属、富水、高fO2埃达克质岩浆浅成侵位和流体出溶,产生斑岩型Cu矿;中上地壳部分熔融层(岩浆房)驱动地热流体系统,在地热区发育热泉型Cs-Au矿,在构造拆离带形成热液脉型Pb-Zn-Sb和Sb-Au矿。     

中国东部深部构造特征及其与矿集区关系

文中以地震层析原始数据为基础,结合大地电磁测深和热流值数据,对老资料重新开发,编制了中国东部岩石圈厚度图、大地热流值图、岩石圈构造与矿集区关系图等,在此基础上对中国东部上地幔岩石圈-软流圈构造及其变异进行了初步研究,认为:(1)中生代燕山期较大型深部构造(如软流圈上涌体)的地震层析影象可存留至今,运用大地热流值及其相应浅表岩浆岩、矿集区等特征差异可以将中、新生代深部构造加以区分;(2)中国东部深部构造总特征:上地幔岩石圈-软流圈构造起伏变化,岩石圈西厚东薄,软流圈上涌发育且形式各异。大体可分为华南(构造线呈NWW)、华北(构造线近SN)、东北(构造线呈NNE)三大块,其基本特征各异。整个中国东部深部构造中,软流圈上涌起主导作用;(3)中生代软流圈上涌是相应浅表燕山期花岗质岩形成的根源,并与金属矿集区密切相关,新生代软流圈上涌则是大陆裂谷、玄武岩喷发及大型油气田形成的基础;(4)岩石圈减薄的主因是软流圈上涌,中生代燕山期主要减薄于中国东部大陆内部,新生代主要减薄于偏东部沿海区域。     

南岭与中生代花岗岩类有关的成矿作用及其大地构造背景

受到来自印支半岛的挤压，华南发生了以碰撞-挤压-推覆-隆升为主的印支造山运动。本文从花岗岩类的成矿学特征及其大陆动力学背景出发，把燕山期划分为早、中、晚三期。南岭地区燕山早期（～185～170Ma）出现玄武质岩浆活动、双峰式岩浆活动、A型花岗岩及板内高钾钙碱性岩浆活动，反映了岩石圈的局部“伸展-裂解”和地幔物质的上涌，伴随Pb、Zn、Cu、Au成矿作用。燕山中期第一阶段（～170～150Ma）南岭地区岩石圈全面拉张-减薄，地幔上涌-玄武质岩浆底侵引发大规模的地壳熔融，形成大量陆壳重熔型花岗岩类；     

南岭中段中生代构造-岩浆活动与成矿作用研究进展

对南岭中段北部湘东南地区中生代构造-岩浆活动及成矿作用进行了较系统研究,主要提出以下认识。(1)中三叠世后期—中侏罗世初(早中生代)为板内造山阶段。中三叠世后期在区域NWW—SEE向挤压构造体制下发生强烈的陆内俯冲、汇聚作用,形成大量东倾为主的NNE向逆冲断裂与褶皱。其中茶陵—郴州断裂以东隆起区的隔槽式褶皱形成机制为"厚皮式"而非"薄皮式"。NW向基底隐伏断裂产生强烈左旋走滑,并使构造线产生逆时针旋转,形成了安仁"y"字型构造和水口山—香花岭南北向构造。挤压造山使地壳持续大幅增厚、深部地壳温度持续升高。中三叠世末—晚三叠世后期(233～210Ma)区域挤压应力松弛,被加热的中地壳下部岩石熔融,同时存在幔源基性岩浆底侵,从而于后碰撞环境下产生较大规模的花岗质岩浆活动。晚三叠世末—早侏罗世因同造山上隆伸展作用而形成裂陷盆地,中侏罗世初期在区域NNE向左旋汇聚走滑体制下形成逆冲断裂及山前冲断收缩盆地、NW向右旋走滑断裂等。早中生代板内造山活动的动力机制主要与板块汇聚的远程挤压效应有关。(2)中侏罗世早期—白垩纪(晚中生代)为后造山—陆内裂谷伸展阶段。中侏罗世早期—晚侏罗世(174～135Ma)因岩石圈拆沉而发生大规模花岗质岩浆活动与成矿作用。岩体的被动就位机制、暗色镁铁质微粒包体的发育、Sr-Nd同位素特征、以(高钾)钙碱性岩类为主的岩石组成、构造环境的岩石地球化学判别、大规模有色金属成矿、区域构造演化背景等,指示该时期为后造山构造环境。白垩纪进入强烈的陆内伸展阶段,形成盆-岭构造和相关的离散走滑断裂,广泛发育各类岩脉,局部形成AA型花岗岩小岩体和基性火山岩。热年代学资料暗示盆-岭构造的演化先后经历了构造剥蚀和风化剥蚀-沉积两个阶段。(3)造成湘东南燕山早期花岗岩成矿能力远高于印支期花岗岩的原因,主要是区域构造环境暨构造体制差异,即燕山早期后造山伸展构造体制下岩体中矿质更易于向周围扩散并沉淀,而印支期后碰撞环境弱挤压体制下矿质则被封闭;其次是花岗岩岩石地球化学特征差异,即构造-岩浆演化历史和深部成矿流体的参与使燕山早期花岗岩具有更好的成矿岩石地球化学条件。(4)燕山早期钨锡多金属和铅锌多金属两类矿床组合的形成可能主要与岩石圈结构(厚度)和深部热扰动强度,以及相应的岩浆作用规模和岩体侵位深度等因素有关。     

华北克拉通中生代伸展构造研究的几个问题及其在岩石圈减薄研究中的意义

总结了华北克拉通及周边以变质核杂岩和穹隆为代表的伸展构造研究的进展和存在的问题,提出了值得进一步研究的几个重要问题及其在华北克拉通破坏和岩石圈减薄研究中的意义。以变质核杂岩和穹隆为窗口,开展推覆向伸展的转化机制、区域性伸展运动学特征、剪切应变类型、伸展构造发育的时间和过程的研究,有助于深入探讨增厚地壳向伸展减薄转化的起因和过程,确定减薄的区域运动学方式及时限,查明伸展构造变形对地壳及岩石圈减薄的贡献。这方面的研究将提升华北伸展构造研究的水平,有助于查明岩石圈减薄的地壳响应,为探讨华北克拉通破坏和减薄的时限、机制、模式及深部动力学问题提供直接的构造证据。     

豫西南泥湖矿田钼钨及铅锌银矿床地质特征及其成矿机理探讨

豫西南泥湖钼钨铅锌银矿田位于华北克拉通南缘金堆城—南泥湖钼钨多金属成矿带的东部。在矿田内除了早期探明的斑岩—夕卡岩型钼钨矿床和夕卡岩型多金属硫铁矿床外,最近几年又在其外围发现了热液脉型铅锌银矿床,它们在空间上呈规律性分布。成矿流体及硫、铅同位素研究表明:钼钨及多金属硫铁矿床与铅锌银矿床为同一成矿系统的产物,成矿流体主要来源于岩浆水,晚期有大气水加入,成矿物质和花岗斑岩一起源于下地壳。年代学研究表明:钼钨铅锌银大规模成矿作用发生在140 M a左右,形成于中国东部构造体制大转换晚期的岩石圈伸展环境。其成矿机理为:在华北克拉通南缘由于俯冲的扬子板片可能发生断离,软流圈物质通过板片断离窗上涌,幔源岩浆在壳幔边界附近发生底侵作用,诱发碰撞加厚的下地壳部分熔融形成含矿的花岗质岩浆,沿NNE向断层与EW向的断层交汇处上升并在较高的构造层次上侵位,形成花岗斑岩体以及钼钨矿床、多金属硫铁矿床及铅锌银矿床。     

易门式大型铜矿床构造成矿动力学模型

针对金属矿床隐伏矿定位预测的关键问题,在提出构造成矿动力学的分支学术方向的基础上,以易门式大型铜矿床为例,从成矿地质背景、矿田构造、构造地球化学和成矿构造应力场等方面进行构造成矿动力学研究,阐述在构造应力场控制下成矿流体运移和聚集的规律。构造地球化学研究认为,构造地球化学异常反映矿体的原生晕;构造地球化学异常受构造控制,其分带特征可指示成矿流体的流向,并提供矿床成因和隐伏矿(化)体相对埋深的信息。构造应力场的控矿特征主要表现在:构造应力场导致控矿构造的形成,并驱动成矿流体的运移;构造应力场控制了成矿能量场;应力和能量的高值集中区分布特点可反映某些构造型式。在此基础上建立构造成矿动力学模型,概括隐伏矿成矿预测准则,据此提出若干重点找矿靶区和靶位,其中部分靶区得到工程验证,表明构造成矿动力学方法对隐伏矿定位预测和评价具有重要的指导意义。     

南秦岭及邻区大陆动力成矿系统 及成矿系列特征与找矿方向

以南秦岭及邻区为例, 从大陆岩石圈地幔尺度上探讨了早古生代以来４ 种大陆动力学成矿系统及其１４ 种不同的成矿系列, 并指出了具有重要经济价值的主要成矿系列及今后的找矿方向。在早古生代大陆岩石圈地幔垂向构造扩展动力成矿系统中, 陆缘主动裂谷盆地中, 陆缘主动裂谷盆地中Ｎｉ－Ｖ－Ｍｏ－Ａｕ－Ｕ－Ｓｅ等是主要成矿系列。晚古生代岩石圈地幔俯冲收缩导生大陆壳伸展形成的伸展动力学成矿系统中, 形成的４种成矿系列是具有重大经济价值的主要成矿系列。印支期陆陆碰撞造山期形成的含金剪切型金成矿系列及燕山期－ 喜马拉雅期陆内造山期热泉型金矿成矿系列中, 常形成大型－超大型金矿矿集区。     

北太行山—燕山区中生代金属矿床成矿系统

太行山北段—燕山地区位于中朝板块中部及其北部边缘,以铁、铜、钼、金、银、铅、锌、铀等金属矿产为特色。中生代本区进入陆内造山作用阶段,花岗质岩浆作用及与之有关的成矿作用是克拉通活化的结果。在已研究了与花岗质岩浆作用有关的成矿系列划分、特征和控制因素等基础上,本文重点探讨了成矿系统的划分、时空结构及其控制因素,指出其作为中生代陆内造山作用的结果,明显受到两期不同成矿动力机制的控制,主要由古欧亚构造域成矿系统和西太平洋构造域成矿系统组成。根据构造应力环境,可进一步划分出５个成矿亚系统和Ⅰ～Ⅳ４个成矿系列。成矿系列或矿床具有多期性,不同时代矿床空间分布成带或集中区,三叠纪矿床主要分布于燕辽沉降带北侧,早侏罗世时以辽西为主,中侏罗世时向西扩展到冀东,晚侏罗世时则以太行—燕山西段为主,早白垩世矿床广泛分布于全区,但Ⅲ成矿系列集中等间距分布在几条ＮＷ向带中。矿床这种时空分布规律受控于中生代花岗岩类岩浆活动,而中生代造山作用决定了岩浆岩的时空分布,岩浆起源演化与成矿有关。     

成矿系列研究问题

成矿系列研究正处于兴起阶段。研究成矿系列的思路是:以区域构造一地球化学为环境背景,以构造-成岩-成矿为统一体系,以矿床的时空演化为主线,探讨成矿系列的形成、分布和演化规律。成矿系列的结构指各矿床类型间的时间、空间、物质和成因上的联系,包括“共生性”、“连续性”、“分带性”、“重叠性”、“过渡性”和“互补性”。研究这些性质有重要的理论和实际意义。不同成矿时代生成的成矿系列间存在复合关系。成矿系列的复合是产生“多成因、多矿源、多阶段矿床”的重要原因。我国大地构造具多旋回特点,因而成矿系列复合具有普遍意义。     

中国东北部陆缘贵金属有色金属区域热动力成矿模式

从东北部陆缘贵金属、有色金属矿集区典型矿床的地质、地球化学特征的研究入手,应用成矿系统的理论和方法,初步确立不同成矿系统的形成条件和时空演化的成矿动力学模式,即太古宙陆核演化与块状硫化物矿床成矿动力学模式,元古宙裂陷盆地演化与层状铅锌矿床成矿动力学模式,古生代古亚洲洋形成-封闭与块状硫化物矿床成矿动力学模式,中生代岩石圈演化与有色金属、贵金属成矿动力学模式.     

三江成矿带斑岩型矿床成矿模式与找矿方向研究

通过系统分析斑岩成矿作用,厘定出3种斑岩型矿床的成矿环境,建立了3种成矿环境下的斑岩型矿床成矿模式,即印支期岛弧俯冲造山斑岩型矿床成矿模式、燕山期造山后与伸展作用有关的斑岩型矿床成矿模式和喜山期陆内转换造山斑岩型矿床成矿模式。根据区域斑岩型矿床成矿模式和典型矿床的研究,总结出三江成矿带斑岩型矿床找矿模型。以找矿模型为基础,采用证据权重法,优选出5个斑岩型矿床成矿远景区,并定量圈定了19个找矿靶区,为本区斑岩型矿床找矿工作指出了方向。     

大别山北麓斑岩型钼矿床成矿地质条件及矿床成因

大别山北麓位于华北地块与扬子地块交接部位,属秦岭褶皱带东延部分。区内龟(山)—梅(山)断裂、桐(柏)—商(城)断裂与NE向断裂共同控制着大别山北麓地区岩体的分布,燕山期中酸性小岩体是斑岩型钼矿床的成矿母岩,不同物理化学性质的地层围岩在一定程度上影响矿化强度和矿床产出形式。通过典型矿床地质特征、成矿地质条件的剖析以及矿床成因的分析,认为大别山北麓地区斑岩型矿床具有相同的成因。钼矿床的成矿流体主要为高温、高盐度的流体,成矿物质来源于斑岩体,而成矿斑岩体为中国中东部伸展构造体制下岩石圈减薄、下地壳部分熔融的产物。在相同的构造-岩浆及成矿作用下,在不同的地质部位和空间环境中形成了多种型式的斑岩型铜钼矿床,成为中国东部中生代大规模金属成矿作用的一部分。     

构造演化与成矿系统动力学——以胶东金矿集中区为例

成矿系统的形成、演化与区域构造演化和地球动力学行为有关,成矿系统动力学是确定成矿系统演化和最终结果的关键,其研究是对传统成矿理论的突破,具有重要的理论与实践意义。胶东地区长期处于大陆边缘,构造成岩成矿作用过程表现出复杂性和多样性：（１）太古宙—元古宙绿岩地体产生、形成———金的矿源系统雏形;（２）古生代构造环境稳定———金成矿作用间歇;（３）中生代绿岩带强烈活化改造———构造成岩成矿;（４）新生代构造继承性活动———后期构造破矿作用。胶东金矿集中区是典型的剪切带构造成矿系统,是区域尺度地质作用的产物,其形成、演化受大陆岩石圈和深断裂成熟度控制,与太平洋区板块俯冲碰撞及郯庐断裂带的形成、演化紧密相关,其发生和作用过程及演化受地壳演化和地球动力体制转换制约,与区域构造的形成、演化相互关联。“断裂阀地震泵吸周期性破裂愈合”的构造动力体制转换是成矿物质活化、运移、聚集、成矿的基本动力学保障,构造应力场转换是其重要表现形式,金的成矿作用发生于剪压变形构造岩相向剪张变形构造岩相转换的时空界面     

辽宁萤石矿成矿条件和成矿规律探讨

辽宁是国内萤石重要产地之一,分布着阜新哈尔套-义县地藏寺、辽阳隆昌—金州杏树屯两个萤石成矿带,带内已发现大中型矿床7处、中小型矿床和矿(化)点60余处。通过对辽宁萤石成矿特征和地层、侵入岩、构造等控矿条件与成矿关系的分析,认为萤石成矿类型为中低温岩浆期后热液充填交代型,围岩类型主要为碳酸盐岩和硅酸盐岩;萤石成矿时期为燕山期、印支期和华力西期,且以燕山期为主;萤石矿体多赋存在花岗岩岩体内部断裂带或与围岩外接触带的断裂带位置。依据萤石矿床的地质特征和成矿规律,结合构造、岩石与围岩、地球物理与地球化学等找矿标志,圈定出6个成矿远景区。